[发明专利]协同系统中可扩展的动态容错方法

摘要

本发明公开了一种协同系统中可扩展的动态容错方法，该方法是基于主用备份方式的改进，主服务节点接收客户请求进行处理，备份节点根据任务冗余度大小动态分配；备份服务节点上的后备进程周期性地与主服务节点上的基本服务进程通信，与其保持同步。当基本服务进程失效后，从后备服务进程中选取一个作为基本服务进程。同时，任何一个服务节点都可以作为系统任务的主服务节点和备份节点，达到最大限度的利用系统资源。本发明减少了备份进程在基本进程正常的情况下处于“闲置”的状态，有效的利用了系统资源。本发明能够根据节点性能和协同系统负载状况，改变服务冗余度，不仅提高了服务效率，而且以一种简单有效的方式实现了负载平衡。

主权项

1、一种协同系统中可扩展的动态容错方法，包括以下步骤：(1)当服务请求到达时，服务管理器按如下步骤为其分配服务节点：(1.1)判断环上最大节点号RN是否为零，如果RN＝0，要构建r元服务基环，并设定令牌号为0，进入步骤(1.2)；否则直接进入步骤(1.2)；(1.2)将协同任务t分配给持有令牌的服务节点N(i)，其负载增1，将任务t添加到持有令牌节点的任务集合中；(1.3)判断令牌号是否大于最大节点号，如果是，将持有令牌的节点加入服务环，同时令RN＝RN+1，进入步骤(1.4)；否则直接进入步骤(1.4)；(1.4)判断冗余度r是否大于最大节点号RN，如果是，在备用节点中将新的节点加入服务环，使其扩展构成r元服务环，进入步骤(1.5)；否则直接进入步骤(1.5)；(1.5)备份任务t到服务环上与持有令牌的服务节点最近的r-1个节点上；(1.6)判断服务环上是否存在负载小于阈值的有效节点，如果不存在，则将令牌传递给下一个即将加入服务环的环外备用节点，并为其分配节点号等于最大节点号加1，然后进入步骤(2)；如果存在，则传递令牌到环上下一个负载小于阈值的有效节点，然后进入步骤(2)；(2)服务节点N(i)执行该协同任务，在执行任务的过程中，检查服务环中是否有失效节点N(i)，如果无失效节点，转入步骤(3)；否则，服务管理器按如下步骤重构服务环：(2.1)判断失效节点N(i)的负载是否等于零，如果是，则转步骤(2.4)；否则进入步骤(2.2)；(2.2)从失效节点N(i)的任务集合中取出任务t，检查任务t的逻辑环中是否存在负载小于负载阈值的有效节点N(j)，如果不存在，则从备用节点中取出一个节点替代节点N(i)，进入步骤(3)；否则进入步骤(2.3)；(2.3)将节点N(j)作为N(i)的一个替代节点，将任务t加入节点N(j)的任务集合中，同时节点N(i)的负载减1，然后转步骤(2.1)；(2.4)删除节点N(i)，同时所有大于i的节点号减1；(2.5)判断持有令牌的节点负载是否等于阈值，如果不是，进入步骤(3)；否则进入步骤(2.6)；(2.6)判断服务环上是否存在负载小于阈值的有效节点，如果存在，则传递令牌到下一个负载小于阈值的节点，然后进入步骤(3)；否则，将令牌传给环外的备用节点，并为其分配节点号等于最大节点号加1，然后进入步骤(3)；(3)判断任务t是否完成，如果否，转入步骤(2)，否则，进行如下步骤：(3.1)从节点N(i)的任务集合中删除任务t，并删除节点N(i)中任务t对应的逻辑环T_C，将节点N(i)负载减1，(3.2)判断令牌号是否大于最大节点号，如果是，将令牌传递给节点N(i)，结束，否则直接结束。